專(zhuān)利名稱(chēng)：衛(wèi)星同步從時(shí)鐘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
衛(wèi)星同步從時(shí)鐘裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種時(shí)間同步技術(shù)，特別是涉及一種衛(wèi)星同步從時(shí)鐘裝置。
技術(shù)背景[0002]目前電力系統(tǒng)內(nèi)部各輸送端、接收端的分布廣泛而分散，自動(dòng)化裝置內(nèi)部都自 帶有時(shí)鐘，或者站內(nèi)有以GPS (全球定位導(dǎo)航系統(tǒng))為主的授時(shí)裝置，其固有誤差難以避 免，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，積累誤差會(huì)越來(lái)越大，會(huì)失去正確的時(shí)間計(jì)量作用。[0003]隨著電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)水平的提高，大部分變電站采用綜合自動(dòng)化方案，遠(yuǎn)方集中 控制和操作，既提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，又減少了認(rèn)為誤操作的可能。因此，自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí) 時(shí)時(shí)鐘的時(shí)間同步要求是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的最基本要求。為了保證電網(wǎng)安全以及經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行，各種以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化裝置廣泛應(yīng)用，這些裝置的正常工 作和作用的發(fā)揮，同樣離不開(kāi)統(tǒng)一的全網(wǎng)時(shí)間基準(zhǔn)。如果時(shí)間不一致會(huì)直接導(dǎo)致電力一 些基本運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)時(shí)間不一致，導(dǎo)致數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)誤差，分析結(jié)果沒(méi)有意義，故障分析設(shè) 備無(wú)法定位，更為嚴(yán)重得會(huì)給電力帶來(lái)一些安全事故。[0004]目前電力90%以上的電網(wǎng)都是采用GPS系統(tǒng)授時(shí)，同時(shí)也有少量的GPS與北 斗無(wú)源授時(shí)。目前授時(shí)設(shè)備無(wú)法知道隨著時(shí)間的推移而獲取自身的運(yùn)行狀態(tài)與授時(shí)的精 度，時(shí)鐘一旦出錯(cuò)會(huì)帶來(lái)重大的安全隱患。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種衛(wèi)星同步 從時(shí)鐘裝置，其是以北斗一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)與全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)為基礎(chǔ)進(jìn)行雙模設(shè) 計(jì)的衛(wèi)星主時(shí)鐘獲取衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，經(jīng)過(guò)智能化的時(shí)間源控制算法計(jì)算后輸出給從 時(shí)鐘時(shí)間信號(hào)，從時(shí)鐘接收到此信號(hào)后又通過(guò)高效控制算法，確保系統(tǒng)輸出時(shí)間的高精 度，給主時(shí)鐘擴(kuò)展更豐富的時(shí)間輸出接口的時(shí)鐘裝置。[0006]本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的一種衛(wèi)星同步從時(shí)鐘 裝置，其特征在于，其包括時(shí)間源輸入模塊、時(shí)間源控制模塊、中心控制模塊、顯控模 塊、輸出模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊和擴(kuò)展裝置模塊；時(shí)間源輸入模塊、時(shí)間源控制模塊、 輸出模塊、擴(kuò)展裝置模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊、顯控模塊與中心控制模塊之間通過(guò)母板總 線(xiàn)連接，時(shí)間源輸入模塊、輸出模塊與時(shí)間源控制模塊通過(guò)母板總線(xiàn)連接。[0007]本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于[0008](1)本實(shí)用新型能同時(shí)接入多種信號(hào)時(shí)間源，通過(guò)高效的時(shí)間源控制算法，實(shí)現(xiàn) 多時(shí)間源的智能切換技術(shù)，確保了系統(tǒng)輸出時(shí)間的高精度、高可靠性要求。[0009](2)本實(shí)用新型衛(wèi)星同步從時(shí)鐘，可以將主時(shí)鐘的輸出信號(hào)通過(guò)多級(jí)從時(shí)鐘的擴(kuò) 展，能夠滿(mǎn)足電力的眾多設(shè)備的需求。[0010](3)本實(shí)用新型衛(wèi)星同步從時(shí)鐘可以檢測(cè)外接時(shí)間源的信號(hào)，并將檢測(cè)到的信息 和自身運(yùn)行的狀態(tài)信息發(fā)送給主時(shí)鐘，然后通過(guò)主時(shí)鐘北斗衛(wèi)星通訊功能傳輸?shù)竭h(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同地方的衛(wèi)星同步從時(shí)鐘的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。

[0011]圖1為本實(shí)用新型衛(wèi)星同步從時(shí)鐘的實(shí)施連接圖。[0012]圖2為本實(shí)用新型衛(wèi)星同步從時(shí)鐘裝置的模塊框圖。[0013]圖3為本實(shí)用新型中的衛(wèi)星同步從時(shí)鐘授時(shí)原理框圖。
具體實(shí)施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。[0015]如圖1所示，電力同步系統(tǒng)整體包括主時(shí)鐘、備時(shí)鐘、多個(gè)從時(shí)鐘，主時(shí)鐘和 備時(shí)鐘通過(guò)GPS天線(xiàn)或北斗天線(xiàn)接收GPS衛(wèi)星或北斗衛(wèi)星時(shí)間信號(hào)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信 號(hào)輸出。并通過(guò)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通訊。主時(shí)鐘和備時(shí)鐘通過(guò)光纖光纜以IRIG-B 碼(一種時(shí)間碼)相連，主時(shí)鐘和備時(shí)鐘為整個(gè)運(yùn)動(dòng)環(huán)境提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，從時(shí)鐘無(wú)需 再接入天線(xiàn)，它們通過(guò)信號(hào)電纜以IRIG-B碼(一種時(shí)間碼)B碼與主時(shí)鐘和備時(shí)鐘相連， 并從主時(shí)鐘和備時(shí)鐘獲取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，從時(shí)鐘通過(guò)各類(lèi)時(shí)間信號(hào)接口將標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào) 輸出至各時(shí)間接點(diǎn)和外設(shè)，外設(shè)為運(yùn)動(dòng)主機(jī)、主變保護(hù)、主變測(cè)控和主變高壓側(cè)；主時(shí) 鐘、備時(shí)鐘和多個(gè)從時(shí)鐘可以通過(guò)串口與計(jì)算機(jī)連接，進(jìn)行調(diào)試和設(shè)置。[0016]如圖2所示，本實(shí)用新型衛(wèi)星同步從時(shí)鐘裝置包括時(shí)間源輸入模塊、時(shí)間源控 制模塊、中心控制模塊、顯控模塊、輸出模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊和擴(kuò)展裝置模塊，時(shí)間 源輸入模塊、時(shí)間源控制模塊、輸出模塊、擴(kuò)展裝置模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊、顯控模塊 與中心控制模塊之間通過(guò)母板總線(xiàn)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和控制信號(hào)的傳輸。時(shí)間源輸入 模塊、輸出模塊與時(shí)間源控制模塊通過(guò)母板總線(xiàn)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)IPPS(秒脈沖信號(hào))的傳輸。[0017]如圖3所示，本實(shí)用新型從時(shí)鐘授時(shí)的工作原理是授時(shí)通過(guò)時(shí)間源輸入模 塊、中心控制模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊、時(shí)間源控制模塊和IRIG-B碼時(shí)間報(bào)文生成電路等 完成，時(shí)間源輸入模塊可以接收有線(xiàn)基準(zhǔn)，時(shí)間源輸入模塊和中心控制模塊之間相互發(fā) 送狀態(tài)信息，時(shí)間源檢測(cè)模塊向中心控制模塊發(fā)送檢測(cè)信息，中心控制模塊和時(shí)間源控 制模塊之間相互發(fā)送狀態(tài)信息，IRIG-B碼時(shí)間報(bào)文生成電路通過(guò)光電隔離向被授時(shí)裝置 發(fā)送B碼和時(shí)間報(bào)文等信息。[0018]其中時(shí)間源輸入模塊包括4路輸入源，可以是IRIG-B碼、1PPS+TOD、SDH>PTP等。有線(xiàn)B碼時(shí)間源輸入部分接入有線(xiàn)的時(shí)間B碼信號(hào)，1PPS+TOD提供給時(shí)間源 控制模塊選擇輸出。[0019]本實(shí)用新型衛(wèi)星同步從時(shí)鐘裝置具有以下功能[0020]A.時(shí)間源計(jì)算比對(duì)功能[0021]守時(shí)電路為系統(tǒng)提供了一個(gè)內(nèi)部振蕩器，這使設(shè)備同時(shí)可以對(duì)時(shí)間源的精度進(jìn) 行測(cè)量。衛(wèi)星信號(hào)與內(nèi)部晶體相互結(jié)合互為補(bǔ)充，可濾去衛(wèi)星信號(hào)的抖動(dòng)，保證設(shè)備穩(wěn) 定的輸出。同時(shí)保證時(shí)間信息的發(fā)送不會(huì)出現(xiàn)中斷和缺秒現(xiàn)象。同時(shí)根據(jù)裝置所有的時(shí) 間源信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，實(shí)時(shí)給相應(yīng)的差值，報(bào)告給中心系統(tǒng)。[0022]B.控制管理功能[0023]控制管理功能主要有兩方面的功能一方面各模塊的狀態(tài)實(shí)時(shí)報(bào)告給控制管理 模塊，同時(shí)根據(jù)設(shè)定的頻度報(bào)告給中心監(jiān)控管理平臺(tái)或設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)；另一方面完 成分發(fā)中心監(jiān)控管理平臺(tái)或直接連接設(shè)備的監(jiān)控管理系統(tǒng)所下達(dá)的指令。[0024]C.時(shí)間源檢測(cè)功能[0025]時(shí)間源檢測(cè)主要分為兩個(gè)方面一是對(duì)秒脈沖的收斂程度進(jìn)行檢測(cè)，即測(cè)試 IPPS (秒脈沖信號(hào))的抖動(dòng)，這能反映出一個(gè)衛(wèi)星時(shí)鐘的質(zhì)量。另一方面是絕對(duì)誤差的測(cè) 試，即使用本裝置為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源與被測(cè)時(shí)間源進(jìn)行對(duì)比，主要檢測(cè)時(shí)鐘的精度與故障。[0026]D.時(shí)間源控制功能[0027]根據(jù)時(shí)間所設(shè)置的時(shí)間源優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行判斷與選擇輸出時(shí)間信號(hào)。[0028]E.高精度授時(shí)、守時(shí)功能[0029]本實(shí)用新型同步從時(shí)鐘采用先進(jìn)的技術(shù)算法，配合創(chuàng)新的思維方式，使其與衛(wèi) 星時(shí)間同步主時(shí)鐘的同步精度更高。[0030]雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，這些僅是舉例說(shuō)明，在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施 方式做出多種變更或修改。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求1. 一種衛(wèi)星同步從時(shí)鐘裝置，其特征在于，其包括時(shí)間源輸入模塊、時(shí)間源控制模 塊、中心控制模塊、顯控模塊、輸出模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊和擴(kuò)展裝置模塊，衛(wèi)星時(shí)間 源模塊、時(shí)間源控制模塊、輸出模塊、擴(kuò)展裝置模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊、顯控模塊與中 心控制模塊之間通過(guò)母板總線(xiàn)連接，時(shí)間源輸入模塊、輸出模塊與時(shí)間源控制模塊通過(guò) 母板總線(xiàn)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種衛(wèi)星同步從時(shí)鐘裝置，其包括時(shí)間源輸入模塊、時(shí)間源控制模塊、中心控制模塊、顯控模塊、輸出模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊和擴(kuò)展裝置模塊，衛(wèi)星時(shí)間源模塊、時(shí)間源控制模塊、輸出模塊、擴(kuò)展裝置模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊、顯控模塊與中心控制模塊之間通過(guò)母板總線(xiàn)連接，衛(wèi)星時(shí)間源模塊、輸出模塊與時(shí)間源控制模塊通過(guò)母板總線(xiàn)連接。本實(shí)用新型通過(guò)獲取外部輸入時(shí)間信號(hào)，然后調(diào)整本地時(shí)鐘使時(shí)差控制在一定的精度范圍內(nèi)，給外設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源。另外，本實(shí)用新型還為電力系統(tǒng)的各級(jí)單位提供一套獨(dú)立、可靠和準(zhǔn)確的時(shí)間統(tǒng)一、分配和控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G04G7/00GK201812155SQ20102024811
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者張成平, 朱煒, 杜光耀, 焦通 申請(qǐng)人:上海漢鼎電力科技有限公司, 北京國(guó)智恒電力管理科技有限公司